Simulação numérica de um sistema de refrigeração com rejeição de calor para águas sanitárias a dois estágios, usando o fluido frigorigeneo CO2

• Autor(a) principal: Renda, Pedro Miguel Caldeira
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.1/19249
• topic: Aproveitamento de calor; Eficiência energética; Calor; Refrigeração; Transcrítico:CO2; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias

Devido ao aquecimento global e o peso energético que os sistemas de refrigeração têm em termos de consumo, os fluidos frigorigéneos ditos naturais têm vindo a ganhar relevo na indústria de refrigeração e ar condicionado e a eliminar gradativamente os fluidos frigorigéneos convencionais (HCFCs e HFCs), de acordo com as regularizações definidas pelo protocolo de Montreal-Emenda de Kigali. A presente dissertação de mestrado pretende dimensionar um sistema de refrigeração para um matador fictício de frangos. Trata-se de uma instalação frigorífica para apoiar uma linha de abate de frangos de um matadouro situado nas ilhas Seychelles. O sistema proposto pela presente dissertação é definido por um sistema de refrigeração a dois estágios com recuperação de calor para lavagem industrial, usando o fluido frigorigéneo CO₂. Nesta dissertação são efetuadas duas simulações numéricas por meio do software EES (Engineering Equation Solver) do sistema de refrigeração, isto é um estudo comparativo entre uma simulação do EES onde a potência frigorifica do estágio de baixa temperatura e do estágio de média temperatura são considerados variáveis independentes e a outra simulação em que as potências frigorificas (baixa e média) são variáveis dependentes e são aplicadas equações polinominais fornecidos por um fabricante (Bitzer) para o cálculo das potências do compressores, consumo elétrico do compressores e os caudais mássicos dos compressores. Também são comparados os resultados efetuados com a simulação numérica a partir do EES e do software da Bitzer. Igualmente, são descritos alguns componentes do sistema de refrigeração, nomeadamente: -Arrefecedor de Gás -Recuperador de Calor -Compressor -Evaporador -Permutador de Calor Interno -Válvulas de Expansão -Válvula de alta temperatura -Válvula de By-pass Para finalizar, efetuou-se uma análise financeira para demonstrar a viabilidade económica em usar a recuperação de calor do sistema de refrigeração para o aquecimento das águas para lavagem industrial, em vez de uma caldeira a gás natural.